一.双重检查锁定
不安全的延迟初始化方案：
public class Singleton {
private static Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
if (null == instance) {
synchronized (Singleton.class) {
if (null == instance) {
instance = new Singleton();// 8问题发生的根源
}
}
}
return instance;
}
}
第八行创建对象，在CPU指令层面可能分为三个步骤：
memory = allocate();//1分配对象内存空间
ctorInstance(memory);//2初始化对象
instance = memory;//3设置instance指向更分配的内存地址
这几个步骤的执行时序在单线程情况下可能如下：
而在多线程的情况下，可能如下：
这种延迟初始化方案缺陷的解决方案很简单，只要在instance变量前面加上volatile修饰符，即禁止2、3指令的重排，前面描述的问题即可解决。
public class Singleton {
private static volatile Singleton instance = null;
private Singleton(){}
public static Singleton getInstance() {
if (null == instance) {
synchronized (Singleton.class) {
if (null == instance) {
instance = new Singleton();// 7问题发生的根源
}
}
}
return instance;
}
}
二.基于类初始化的解决方案
public class Singleton {
private Singleton(){}
private static class SingletonHolder{
public static Singleton instance = new Singleton();
}
public static Singleton getInstance(){
return SingletonHolder.instance;
}
}
根据java语言规范，在以下几种情况下，类会被初始化：
1）T是一个类，而且一个T类型的实例被创建。
2）T是一个类，且T中声明的一个静态方法被调用。
3）T中声明的一个静态字段被赋值。
4）T中声明的一个静态字段被使用，而且这个字段不是一个常量字段。
5）T是一个顶级类（Top Level Class，见Java语言规范的§7.6），而且一个断言语句嵌套在T
内部被执行。
在Singleton示例中，首次执行getInstance方法（会触发情况4）的线程将导致SingletonHolder类被初始化。
该延迟加载方案是基于JVM的类初始化原理实现的Instance实例化一次的单例。在执行累的初始化期间，JVM回去获取一个锁，该锁可以同步多个线程对同一个类的初始化。
JVM对类的初始化原理如下：
对于每一个类或接口C，都有一个初始化锁LC。至于C和LC的映射方式则由JVM实现灵活定制，JVM在类初始化期间会获取这个初始化锁，并且每个线程至少获取一次锁来确保这个类已经被初始化过了。因此，C的初始化过程如下：
1，等待并尝试获取C的初始化锁LC
2，如果C的Class对象表明其他线程正在进行C的初始化，那么释放LC，并阻塞当前线程，直到其他线程完成初始化过程。
3，如果C的Class对象表明当前线程正在进行C的初始化，那么直接完成初始化过程并释放之前获取的锁LC。
4，如果C的Class对象表明C已经被初始化完成，那么不需要其他操作，释放锁LC。
5，如果C的Class对象处于失败状态，那么无法完成初始化，释放锁LC，抛出NoClassDefFoundError。
6，否则，记录下当前线程正在执行C的Class对象的初始化过程，并释放锁LC。然后按照Class文件中ConstantValue属性表中的顺序，初始化所有final static属性。
7，接下来，如果C是个类而不是接口，并且它的父类还没有被初始化，那么先递归的初始化他的父类，如果必要，先执行验证，准备。
如果父类的初始化过程中，因为异常突然中断，然后获得锁LC，将C的Class对象标记为失败状态，通知所有等待的线程，释放锁LC，抛出异常。
8，再接下来，通过查询C的定义类加载器来判断C的断言是否可用。
9，然后执行类或接口的初始化方法。
10，如果类或接口的初始化方法执行正常完成，那么获得锁LC，将Ｃ的Class对象标记为初始化完成，通知其他线程，释放锁LC，然后正常结束该过程。
11，否则，方法执行中抛出异常Ｅ，如果Ｅ不是Error或者它的的子类，那么创建ExceptionInInitializerError，并将E作为它的参数。
12，获取锁LC，将C的Class对象标记为失败状态，通知其他等待线程，释放锁LC，然后抛出异常，中断该过程。
两个线程并发调用Singleton.getInstacne的示意图：
字段延迟初始化降低了类初始化或创建实例的开销，但增加了访问被延迟初始化字段的开销。如字段确实需要延迟初始化，如果是需对实例字段使用延迟初始化，可用基于volatile的延迟初始化方案；如果需对静态字段使用线程安全的延迟初始化，可使用基于类初始化的方案。
